广东林勘设计GUANGDONGFORESTRYSURVEYING＆DESIGNING2002年第4期金属制品车间加固实例李雪亮詹洲延2李俊英3焦秀欣4(1．2．3．广东省岭南综合勘察设计院广州5105004．河北省第二建筑公司)■摘要：本文介绍中山广合金属制品车间的加固措施和施工中遇到的实际问题，提供成功的解决方案，为今后发生类似问题提供设计和施工借鉴。关键词：强度刚度稳定性加固随着我国经济建设的迅速发展，钢结构的需求量越来越大。除了在应用中一些力学性能比混凝土优越外，主要采用先进设计理论、高强度材料、新型结构体系，因而优化了承重构件的截面，使结构用钢量更轻；采用标准化、工厂化制作、小型机具吊装，因而施工速度快，劳动强度轻，综合施工费用少；建筑造型美观，见效快，二次利用价值高。但目前钢结构市场比较混乱，一些私营企业主为了追求高额利润，不考虑施工因素，盲目的要求优化，有些设计者甚至不把握设计原则，任听老板的摆布，造成了许多工程隐患，有的甚至发生重大工程事故，给国家和个人造成很大的经济损失，以下是笔者就中山广合金属制品车间在加固中遇到的一些问题谈一谈体会。1工程概述中山广合金属制品车间是由中山广合金属制品公司新建工程，该车间lm以下采用混凝土柱砖外墙，Im以上采用全钢结构，总建筑面积641~112，长80m，从1～ll轴，柱距均为8m；宽80m．四连跨，从A～E轴，每跨均为20m；两边跨分别设8根抗风柱，每跨均为2根；牛腿标高8．250m；檐高(不包括混凝土柱)11．25m；四连跨中每跨设有一台27吨吊车，不考虑4台吊车同时工作，但至少有2台吊车同时工作。2工程事故原因及处理刚架吊装后，在用吊车吊装设备时发现柱子在平面外的摆动幅度太大，侧移达25公分，超过规范要求挠度L／50导致施工人员不敢工作，立即停下来检查，分析原因如下：2．I柱子摆动幅度大初步断定刚度和稳定性不够，但并不能说明强度不够。2．2从设计图纸中了解到刚架主结构材料用16Mn，柱脚采用铰接，B、C、D轴交②～⑩轴原柱截面为H500X300X8X12和I-I350X300X8X12；B、C、D轴交I、Il轴原柱截面为H500X200X8X12和H350x200x8x12。应可以断定图纸有问题，因<钢一42一李雪亮，等：金属制品车问加固实例2O02年第4期结构设计规范>(GBJ17—88)规定单跨轻级吊车不宜采用铰接，多跨轻级吊车应采用，刚接，虽然两铰刚架从力学性能上分析是超静定，但考虑到吊车的水平制动力很大．尤其刹车时作用力很大，同时偏心作用下产生弯矩也很大，如果没有充足的刚度及很大的截面去抵抗弯矩，那么整个结构向柔性发展，趋于不稳定。如果把柱脚做成刚接，根据弯矩平衡法，可以分担一部分弯矩，钢柱截面可随之减小，于是手工初步计算1)强度验算：正应力N／An+Mx／rxWnx<f=315N／Innl2；剪应力r=V／hWtw<f=315N／ram2；稳定验算：平面内稳定N／~xA+M／7(1一O．8N／N)<f=315N／Innl2；平面外稳定N／A+f~Mx／'t'bWII<f=315N／Innl2；计算发现N=350KN，M=0，V=50KN；B、C、D轴交11l轴强度、刚度和稳定性严重不够：采用3D3S和PKPM进行复算发现同样的问题，于是把柱脚处理成刚接，再进行计算发现钢梁强度、刚度、稳定性都满足，柱上翼缘、下翼缘、腹板三者应力比中最大值1．05>1，平面内稳定应力329>f=315N／Inn；平面外稳定应力359>f=315N／n。强度、刚度、稳定性还是不够。由公式可知对钢结构计算起决定作用的是稳定性，强度不够说明截面不够，只有增大柱截面。3针对以上两点我们提供了以下几个方案3．1把柱脚做成刚接：但是本工程钢柱已经安装好，柱脚是按铰接处理的，于是结合实际情况，验算把柱脚处理成刚接原有独立基础承载力情况，通过验算发现原独立基础足可以抵抗由上部结构传下的内力。只需增大杯口尺寸，在钢柱补强后，从±0．000起向上绑1．8m长的钢筋笼，因钢柱和混凝土刚度的差异，需要增大混凝土柱的刚度，因此在混凝土原柱面积为5OO×800的外围增设锄25受力筋；箍筋采用@100；在原柱面积为4OO×550的外围增设受力筋；箍筋采用嘶@loo，混凝土标号C40；同时添加粘合剂和早强剂，这样一来使钢柱锚入混凝土柱800mm同时在800mm范围内加焊一些剪力钉，抵抗柱端剪力，使柱脚形成刚接体系，有效的抵抗剪力和弯矩，经过加固后达到了预期效果。3．2增大截面：怎么增法，用工字钢还是槽钢，由于受混凝土柱截面限制，那么在H，型柱两侧分